(57)【要約】【課題】  流体に対する分流構成に、差圧を生じさせるような絞り構成を導入し、当該分流構成内の検出素子により適正に流体の流量を検出するようにした流量センサを提供する。【解決手段】  空気流が吸気管１０内に流入すると、この空気流は、センサ基体３００の第１分流路３５０内に分流し分流空気流として絞り流路３５３により絞られて流れる。このため絞り流路３５３の上流側から当該絞り流路３５３の下流側にかけて低くなるように差圧が生ずる。この差圧に基づき上記分流空気流が第１分流路３５０の流入開口部から第２分流路３６０内にその流入開口部を通り引き込まれるように素子空気流として分流する。検出素子４００は第２分流路３６０の連通流路３６２内にて素子空気流の流量を検出する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体管内に流れる流体流に晒されるように当該流体管に設けられるセンサ基体と、検出素子とを備えて、
前記センサ基体は、
前記流体管内にてその軸に沿い位置する第１分流路であってその流入開口部から流出開口部に向けて前記流体流を分流流体流として分流させる第１分流路と、
この第１分流路から前記流入開口部と前記流出開口部との間にて分岐される第２分流路であってその流入開口部及び流出開口部により前記第１分流路内に前記分流流体流の上流側及び下流側にてそれぞれ開口する第２分流路とを有しており、
前記第１分流路は、その流入開口部と流出開口部との間にて、前記分流流体流をその分流方向に徐々に絞るように形成されて前記第２分流路の流入開口部から流出開口部にかけて差圧を生じさせる絞り部を設けてなり、
前記第２分流路の流入開口部は、その開口面にて、前記分流流体流の前記分流方向の動圧のうち前記開口面に向かう動圧成分を所定成分以下にするように形成されており、
前記検出素子は、その検出部にて、前記差圧に基づき前記分流流体流から前記第２分流路内にその流入開口部を通り分流する素子流体流の流量を検出するように、前記第２分流路内に配設される流量センサ。
【請求項２】
前記検出素子は、前記第２分流路のうちその分岐方向へ前記第１分流路から最も離れて位置する中間流路であって前記第１分流路に並行に形成される中間流路内に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の流量センサ。
【請求項３】
前記検出素子は、その検出部にて、前記中間流路の前記第２分流路の分岐方向に沿う断面の中央に或いはこの断面の中央よりも前記第１分流路側にずれて位置するように配設されていることを特徴とする請求項２に記載の流量センサ。
【請求項４】
前記中間流路の内面のうち第１分流路側内面部位は、前記素子流体流を前記内面部位に沿いこの内面部位から離れることなく流動させるように滑らかな曲面として形成されていることを特徴とする請求項２或いは３に記載の流量センサ。
【請求項５】
前記中間流路に流入する前記素子流体流を分割するように前記中間流路内に設けてなる支持部材を備えて、
前記検出素子は、前記支持部材のうち前記素子流体流の流れ方向に沿うように形成された面上に配設されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の流量センサ。
【請求項６】
前記検出素子は、その検出部にて、前記第２分流路内において前記素子流体流の流れ方向とは逆方向を臨むように当該流れ方向に対し傾斜して配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の流量センサ。
【請求項７】
流体管内に流れる流体流に晒されるように当該流体管に設けられるセンサ基体と、検出素子とを備えて、
前記センサ基体は、
少なくとも第１、第２及び第３の分流路を有し、
前記第１分流路は、前記流体管内にてその軸に沿い位置する分流路であってその流入開口部から流出開口部に向けて前記流体流を分流流体流として分流させる分流路であり、
前記第２分流路は、前記第１分流路からその流入開口部と流出開口部との間にて分岐される分流路であってその流入開口部及び流出開口部により前記第１分流路内に前記分流流体流の上流側及び下流側にてそれぞれ開口する分流路であり、
前記第３分流路は、前記第２分流路からその流入開口部と流出開口部との間にて分岐される分流路であってその流入開口部及び流出開口部により前記第２分流路を介し前記第１分流路内に前記分流流体流の上流側及び下流側にてそれぞれ開口する分流路であり、
前記第１分流路は、その流入開口部と流出開口部との間にて、前記分流流体流をその分流方向に徐々に絞るように形成されて前記第２及び第３の分流路の各流入開口部から各流出開口部にかけて差圧を生じさせる絞り部を設けてなり、
前記第２分流路の流入開口部は、その開口面にて、前記分流流体流の前記分流方向の動圧のうち前記開口面に向かう動圧成分を所定成分以下にするように形成されており、
前記検出素子は、その検出部にて、前記差圧に基づき前記分流流体流から前記第２分流路の流入開口部を介し前記第３分流路内にその流入開口部を通り分流する素子流体流の流量を検出するように、前記第３分流路内に配設される流量センサ。
【請求項８】
前記検出素子は、前記第３分流路のうちその分岐方向へ前記第１分流路から前記第２分流路を介し最も離れて位置する中間流路であって前記第１分流路に並行に形成される中間流路内に配設されていることを特徴とする請求項７に記載の流量センサ。
【請求項９】
前記検出素子は、その検出部にて、前記中間流路の前記第３分流路の分岐方向に沿う断面の中央に或いはこの断面の中央よりも前記第１分流路側にずれて位置するように配設されていることを特徴とする請求項８に記載の流量センサ。
【請求項１０】
前記中間流路の内面のうち第１分流路側内面部位は、前記素子流体流を前記内面部位に沿いこの内面部位から離れることなく流動させるように滑らかな曲面として形成されていることを特徴とする請求項８或いは９に記載の流量センサ。
【請求項１１】
前記中間流路に流入する前記素子流体流を分割するように前記中間流路内に設けてなる支持部材を備えて、
前記検出素子は、前記支持部材のうち前記素子流体流の流れ方向に沿うように形成された面上に配設されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１つに記載の流量センサ。
【請求項１２】
前記検出素子は、その検出部にて、前記第３分流路内において前記素子流体流の流れ方向とは逆方向を臨むように当該流れ方向に対し傾斜して配設されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の流量センサ。
【請求項１３】
前記所定成分は、前記分流流体流に含まれる異物粒子を前記第２分流路の流入開口部にその開口面から流入しにくくするように設定されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の流量センサ。
【請求項１４】
前記第２分流路の流入開口部の開口面は、その軸にて、前記分流流体流の分流方向に対し９０度或いは鈍角をなすように前記第１分流路の流入開口部内に向け形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の流量センサ。
【請求項１５】
前記第２分流路の流入開口部の開口面は、その前記分流流体流の分流方向端部にて、前記第１分流路の流入開口部のうち前記第２分流路の分岐方向側の端部と同一の位置にあるか或いは当該位置よりも前記第２分流路の分岐方向にずれていることを特徴とする請求項１〜１４に記載の流量センサ。
【請求項１６】
前記絞り部は、その周壁のうち前記第２分流路の分岐方向側の周壁部にて、前記第１分流路の前記流入開口部側から前記流出開口部側に向けて前記分岐方向とは逆方向に傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の流量センサ。
【請求項１７】
前記流体流が逆流して前記第１分流路内にその流出開口部から分流するとき、この逆流分流流体流が前記第２分流路の流出開口部内にその開口面から逆流素子流体流として分流するように、当該第２分流路の流出開口部の開口面は、その前記逆流分流流体流の分流方向側の端部にて、前記第１分流路の流出開口部のうち前記第２分流路の分岐方向側の端部の位置よりも前記第２分流路の分岐方向とは逆方向にずれていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の流量センサ。
【請求項１８】
前記第２分流路の流出開口部の開口面は、その前記第１分流路の流出開口部に対する開口面成分にて、前記逆流素子流体流の流量を前記第２分流路内への前記第１分流路の流入開口部からの流入素子流体流の流量と同一にするように形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の流量センサ。
【請求項１９】
前記第２分流路の流出開口部内への前記逆流素子流体流の流入流量は、前記第１分流路の流出開口部のうち前記第２分流路の分岐方向側の端部と、前記第２分流路の流出開口部のうち前記第２分流路の前記分岐方向とは逆方向側の端部との間において、前記第１分流路の軸に対する直交方向に沿いとられる所定距離でもって特定されることを特徴とする請求項１７に記載の流量センサ。
【請求項２０】
前記流体管は内燃機関の吸気管であって、前記センサ基体は、前記吸気管のうち当該吸気管内のスロットル弁の近傍部位に配設されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の流量センサ。
【請求項２１】
前記検出素子は、前記検出部にて、発熱抵抗体を含むダイアフラム部でもって構成されており、
前記流体管は内燃機関の吸気管であって、前記センサ基体は、前記吸気管のうち当該吸気管内のスロットル弁の近傍部位に配設されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の流量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の流量センサにおいては、例えば、下記特許文献１に開示された流量測定装置がある。この流量測定装置は、異物による流量測定部の破損を防止しつつエンジンにその吸気管内を通り流入する空気流の量を検出するもので、当該流量測定装置はバイパス部材及び流量測定部によって構成されている。
【０００３】
バイパス部材は、ベンチュリ通路及びバイパス通路を備えて、吸気管の周壁の一部に嵌着されている。ここで、ベンチュリ通路は、吸気管内にて当該吸気管内の空気流の流れに平行に位置するようにバイパス部材内に設けられている。
【０００４】
また、バイパス通路は、ベンチュリ通路から分岐してなるもので、このバイパス通路は、上流通路、下流通路及びこれら両通路間の連通路でもって、Ｕ字状となるようにバイパス部材内に形成されている。ここで、上流通路の流入部及び下流通路の流出部は、共に、ベンチュリ通路内に開口している。
【０００５】
また、流量測定部は、上流通路に嵌め込まれて、この上流通路内に突出している。この流量測定部は、発熱抵抗体式検出素子を有しており、この検出素子は、上流通路内の空気流の量を検出するように、流量測定部の上流通路内への突出部位に設けられている。
【特許文献１】特開２００４−１２２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した流量測定装置では、バイパス通路において、上流通路の流入部は、その開口面にて、ベンチュリ通路の下流部に向け開口するように傾斜状に形成されている。ここで、当該上流通路の流入部の開口面は、ベンチュリ通路の下流部に対する下流通路の流出部の開口面の上流側にて隣接して位置している。
【０００７】
このことは、上流通路の流入部及び下流通路の流出部の各開口面は、互いに隣接して、ベンチュリ通路の下流部に対向していることを意味する。このような構成において、ベンチュリ通路の下流部の断面は、当該ベンチュリ通路の上流部の断面よりも、広くなっている。
【０００８】
従って、空気流がベンチュリ通路内に流入しても、空気流の流速は、ベンチュリ通路の上流部内よりも当該ベンチュリ通路の下流部内において遅くなる。この結果、空気流がベンチュリ通路の下流部を流れても、バイパス通路においては、その下流通路の流出部内の圧力が、上流通路の流入部内の圧力と殆ど変わらず、バイパス通路内において差圧が生じ難い。
【０００９】
以上のことから、上記流量測定装置によっては、異物による流量測定部の破損を防止できたとしても、空気流がバイパス通路内の検出素子には流れ難く、その結果、空気流の量は検出し難いという不具合を招く。
【００１０】
これに対し、本発明者等は、上述のバイパス通路内において差圧を生じさせるための検討を種々行ってみた。これらの検討の結果、上記流体測定装置において、上述のようにベンチュリ通路の下流部の断面が、当該ベンチュリ通路の上流部の断面よりも、広くなっているために、空気流に対する絞り度合いが、ベンチュリ通路の上流部よりも当該ベンチュリ通路の下流部の方が小さくなり、その結果、上記差圧が生じ難くなっていることをあらためて認識するに至った。
【００１１】
そこで、本発明は、このような認識に基づいて、流体に対する分流構成に、差圧を生じさせるような絞り構成を導入し、検出素子の異物粒子との間の衝突による損傷を招くことなく、当該分流構成内の検出素子により適正に流体の流量を検出するようにした流量センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題の解決にあたり、本発明に係る流量センサは、請求項１の記載によれば、
流体管（１０）内に流れる流体流に晒されるように当該流体管に設けられるセンサ基体（３００）と、検出素子（４００）とを備える。
【００１３】
センサ基体は、
流体管内にてその軸に沿い位置する第１分流路であってその流入開口部（３５１）から流出開口部（３５２）に向けて上記流体流を分流流体流として分流させる第１分流路（３５０）と、
この第１分流路から上記流入開口部と上記流出開口部との間にて分岐される第２分流路であってその流入開口部（３６４）及び流出開口部（３６６）により第１分流路内に上記分流流体流の上流側及び下流側にてそれぞれ開口する第２分流路（３６０）とを有している。
【００１４】
ここで、第１分流路は、その流入開口部と流出開口部との間にて、上記分流流体流をその分流方向に徐々に絞るように形成されて第２分流路の流入開口部から流出開口部にかけて差圧を生じさせる絞り部（３５５）を設けてなり、
第２分流路の流入開口部は、その開口面（３６５）にて、上記分流流体流の上記分流方向の動圧のうち上記開口面に向かう動圧成分を所定成分以下にするように形成されている。
【００１５】
また、検出素子は、その検出部（４５０）にて、上記差圧に基づき上記分流流体流から第２分流路内にその流入開口部を通り分流する素子流体流の流量を検出するように、第２分流路内に配設される。
【００１６】
これによれば、第２分流路の流入開口部が、その開口面にて、上記動圧成分を上記所定成分以下に少なくするように形成されているため、第１分流路の流入開口部に流入する分流流体流が上記動圧でもって第２分流路内にその流入開口部から押し込まれるようには分流しにくい。従って、異物粒子が当該分流空気流に含まれていても、この異物粒子が上記動圧でもって第２分流路内にその流入開口部から押し込まれるようには流れにくい。
【００１７】
また、上述のように、絞り部が、第１分流路内にて上記分流流体流をその分流方向に徐々に絞ることで、圧力が第２分流路の流入開口部から流出開口部にかけて低下するように差圧を生じさせる。
【００１８】
従って、第１分流路の流入開口部に流入する上記分流流体流は、上記差圧により、第２分流路内にその流入開口部から引き込まれるように素子流体流として分流する。ここで、上記差圧は、第２分流路内にてその流入開口部と流出開口部との間に生ずるものであって、第１分流路内には作用しにくい。従って、第１分流路に流入する異物粒子は、第２分流路の流入開口部には入りにくい。このため、第２分流路内への異物粒子の流入を大幅に抑制しつつ、上記素子流体流を検出素子に向けて流動させ得る。
【００１９】
その結果、検出素子は、その検出部にて、異物粒子との衝突による損傷を受けることなく、素子流体流の流量を適正に検出し得る。
【００２０】
また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載の流量センサにおいて、
検出素子は、第２分流路のうちその分岐方向へ第１分流路から最も離れて位置する中間流路であって第１分流路に並行に形成される中間流路（３６２）内に配設されていることを特徴とする。
【００２１】
このように、検出素子が、第２分流路のうち第１分流路から最も離れて位置する中間流路内に設けられることで、第１分流路の流入開口部から検出素子までの素子流体流の流動距離が最も長くなる。
【００２２】
さらには、第２分流路の中間流路は第１分流路に並行に位置するから、当該中間流路が、第２分流路内においてその流入開口部から検出素子に至るまでの素子流体流の流れ方向を大きく変化させる流れ方向変更部位として役割を果たす。
【００２３】
なお、上記並行とは、第１分流路の軸と第２分流路の軸とのずれが１０°以下であることをいう。
【００２４】
以上のことから、検出素子を損傷させる可能性のある異物粒子が第２分流路に流入したとしても、当該異物粒子は、第２分流路の内面、特に、上記流れ方向変更部位の内面に衝突しながら、上述の最も長い流動距離を素子流体流とともに流動することとなる。このことは、このような流動過程において、当該異物粒子の運動エネルギーを大幅に低減させ得ることを意味する。その結果、仮に上述のような異物粒子が検出素子に到達したとしても、当該異物粒子による検出素子の損傷が未然に防止され得る。
【００２５】
また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項２に記載の流量センサにおいて、
検出素子は、その検出部にて、上記中間流路の第２分流路の分岐方向に沿う断面の中央に或いはこの断面の中央よりも第１分流路側にずれて位置するように配設されていることを特徴とする。
【００２６】
これによれば、検出素子を損傷させる可能性のある異物粒子が素子流体流と共に第２分流路内においてその流入開口部から上記中間流路に流動するとしても、上記中間流路が第１分流路に並行に位置することで流れ変更部位としての役割を果たすことから、異物粒子には遠心力が作用する。
【００２７】
このため、当該異物粒子は、上記中間流路の第２分流路の分岐方向に沿う断面のうちその中央よりも第１分流路から遠い断面部位を流動する。これに対し、検出素子は、上述のように、中間流路の第２分流路の分岐方向に沿う断面の中央に或いはこの断面の中央よりも第１分流路側にずれて位置する。
【００２８】
従って、当該異物粒子は、検出素子に衝突することなく、上記中間流路を通り第２分流路の流出開口部から第１分流路内に排出され得る。その結果、請求項２に記載の発明の作用効果をより一層向上させ得る。
【００２９】
また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項２或いは３に記載の流量センサにおいて、上記中間流路の内面のうち第１分流路側内面部位は、上記素子流体流を上記内面部位に沿いこの内面部位から離れることなく流動させるように滑らかな曲面として形成されていることを特徴とする。
【００３０】
これによれば、素子流体流は第２分流路内においてその中間流路の第１分流路側内面部位に沿いこれから離れることなく流動することとなる。従って、検出素子を損傷させる可能性のある異物粒子が素子流体流と共に第２分流路内においてその流入開口部から上記中間流路に流動するとしても、当該異物粒子は、その遠心力によって、より一層確実に、上記中間流路の断面のうちその中央よりも第１分流路から遠い断面部位を流動することとなる。その結果、請求項２或いは３に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。
【００３１】
また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項２〜４のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、
上記中間流路に流入する上記素子流体流を分割するように上記中間流路内に設けてなる支持部材（３７５）を備えて、
検出素子は、支持部材のうち上記素子流体流の流れ方向に沿うように形成された面（３７６、３７７、３７８）上に配設されていることを特徴とする。
【００３２】
このように構成することで、上記中間流路の断面のうち素子流体流の流速分布の変化が大きく応答性の良好な部位に検出素子を配置することが可能となる。その結果、素子流体流が脈動状態にある場合における流量の検出が高精度に行える。
【００３３】
また、本発明は、請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、
検出素子は、その検出部にて、第２分流路内において素子流体流の流れ方向とは逆方向を臨むように当該流れ方向に対し傾斜して配設されていることを特徴とする。
【００３４】
これにより、上記素子流体流が脈動することで第２分流路内にその流出開口部から逆流として流入するとき、この逆流素子流体流に異物粒子が含まれていても、この異物粒子は、検出素子の検出部に衝突することなく流れる。従って、請求項１〜５のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成しつつ、検出素子の検出部を、逆流素子流体流に含まれる異物粒子による損傷から保護され得る。
【００３５】
また、本発明に係る流量センサは、請求項７の記載によれば、
流体管（１０）内に流れる流体流に晒されるように当該流体管に設けられるセンサ基体（３００）と、検出素子（４００）とを備える。
【００３６】
センサ基体は、少なくとも第１、第２及び第３の分流路（３５０、３６０、３８０）を有し、
第１分流路は、流体管内にてその軸に沿い位置する分流路であってその流入開口部（３５１）から流出開口部（３５２）に向けて上記流体流を分流流体流として分流させる分流路（３５０）であり、
第２分流路は、第１分流路からその流入開口部と流出開口部との間にて分岐される分流路であってその流入開口部（３６４）及び流出開口部（３６６）により第１分流路内に上記分流流体流の上流側及び下流側にてそれぞれ開口する分流路（３６０）であり、
第３分流路は、第２分流路からその流入開口部と流出開口部との間にて分岐される分流路であってその流入開口部（３８４）及び流出開口部（３８５）により第２分流路を介し第１分流路内に上記分流流体流の上流側及び下流側にてそれぞれ開口する分流路（３８０）である。
【００３７】
また、第１分流路は、その流入開口部と流出開口部との間にて、上記分流流体流をその分流方向に徐々に絞るように形成されて第２及び第３の分流路の各流入開口部から各流出開口部にかけて差圧を生じさせる絞り部（３５５）を設けてなり、
第２分流路の流入開口部は、その開口面（３６５）にて、上記分流流体流の上記分流方向の動圧のうち上記開口面に向かう動圧成分を所定成分以下にするように形成されている。
【００３８】
また、検出素子は、その検出部（４５０）にて、上記差圧に基づき上記分流流体流から第２分流路の流入開口部を介し第３分流路内にその流入開口部を通り分流する素子流体流の流量を検出するように、第３分流路内に配設される。
【００３９】
このように、請求項１に記載の発明において、さらに第３分流路を上述のように設けるとともに、当該第３分流路内に検出素子を配設するようにすれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果をより一層向上し得る。
【００４０】
また、本発明は、請求項８の記載によれば、請求項７に記載の流量センサにおいて、
検出素子は、第３分流路のうちその分岐方向へ第１分流路から第２分流路を介し最も離れて位置する中間流路であって前記第１分流路に並行に形成される中間流路（３８２）内に配設されていることを特徴とする。
【００４１】
このように、検出素子が、第３分流路のうち第１分流路から第２分流路を介し最も離れて位置する中間流路内に設けられることで、第１分流路の流入開口部から検出素子までの素子流体流の流動距離が、請求項２に記載の発明にいう流動距離よりもより一層長くなる。
【００４２】
さらには、第３分流路の中間流路は第１分流路に並行に位置するから、当該中間流路が、第３分流路内においてその流入開口部から検出素子に至るまでの素子流体流の流れ方向を大きく変化させる流れ方向変更部位として役割を果たす。
【００４３】
以上のことから、検出素子を損傷させる可能性のある異物粒子が第３分流路に流入したとしても、当該異物粒子は、第３分流路の内面、特に、上記流れ方向変更部位の内面に衝突しながら、上述のような長い流動距離を素子流体流とともに流動することとなる。このことは、このような流動過程において、当該異物粒子の運動エネルギーを請求項２に記載の発明よりもさらに低減させ得ることを意味する。その結果、仮に上述のような異物粒子が検出素子に到達したとしても、当該異物粒子による検出素子の損傷の未然防止が、請求項２に記載の発明よりもより一層向上され得る。
【００４４】
また、本発明は、請求項９の記載によれば、請求項８に記載の流量センサにおいて、
検出素子は、その検出部にて、上記中間流路の第３分流路の分岐方向に沿う断面の中央に或いはこの断面の中央よりも第１分流路側にずれて位置するように配設されていることを特徴とする。
【００４５】
これによっても、請求項３に記載の発明と同様の作用効果が達成され得る。
【００４６】
また、本発明は、請求項１０の記載によれば、請求項８或いは９に記載の流量センサにおいて、
上記中間流路の内面のうち第１分流路側内面部位は、上記素子流体流を上記内面部位に沿いこの内面部位から離れることなく流動させるように滑らかな曲面として形成されていることを特徴とする。
【００４７】
これによれば、素子流体流は第３分流路内においてその中間流路の第１分流路側内面部位に沿いこれから離れることなく流動することとなる。従って、検出素子を損傷させる可能性のある異物粒子が素子流体流と共に第３分流路内においてその流入開口部から上記中間流路に流動するとしても、当該異物粒子は、その遠心力によって、より一層確実に、上記中間流路の断面のうちその中央よりも第１分流路から遠い断面部位を流動することとなる。その結果、請求項８或いは９に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。
【００４８】
また、本発明は、請求項１１の記載によれば、請求項８〜１０のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、
中間流路に流入する前記素子流体流を分割するように中間流路内に設けてなる支持部材（３７５）を備えて、
検出素子は、支持部材のうち上記素子流体流の流れ方向に沿うように形成された面上に配設されていることを特徴とする。
【００４９】
このように構成することで、上記中間流路の断面のうち素子流体流の流速分布の変化が大きく応答性の良好な部位に検出素子を配置することが可能となる。その結果、素子流体流が脈動状態にある場合における流量の検出が高精度に行える。
【００５０】
また、本発明は、請求項１２の記載によれば、請求項７〜１１のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、検出素子は、その検出部にて、第３分流路内において上記素子流体流の流れ方向とは逆方向を臨むように当該流れ方向に対し傾斜して配設されていることを特徴とする。
【００５１】
これにより、請求項６に記載の発明と同様の作用効果を達成し得る。
【００５２】
また、本発明は、請求項１３の記載によれば、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、上記所定成分は、上記分流流体流に含まれる異物粒子を第２分流路の流入開口部にその開口面から流入しにくくするように設定されていることを特徴とする。
【００５３】
これにより、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の発明の作用効果をより一層確実に達成し得る。
【００５４】
また、本発明は、請求項１４の記載によれば、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、
第２分流路の流入開口部の開口面は、その軸にて、上記分流流体流の分流方向に対し９０度或いは鈍角をなすように第１分流路の流入開口部内に向け形成されていることを特徴とする。
【００５５】
これによっても、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の発明の作用効果をより一層確実に達成し得る。
【００５６】
また、本発明は、請求項１５の記載によれば、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、
第２分流路の流入開口部の開口面は、その上記分流流体流の分流方向端部にて、第１分流路の流入開口部のうち第２分流路の分岐方向側の端部と同一の位置にあるか或いは当該位置よりも上記第２分流路の分岐方向にずれていることを特徴とする。
【００５７】
これによっても、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の発明の作用効果をより一層確実に達成し得る。
【００５８】
また、本発明は、請求項１６の記載によれば、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、
絞り部は、その周壁のうち第２分流路の分岐方向側の周壁部（３７２）にて、第１分流路の流入開口部側から流出開口部側に向けて上記分岐方向とは逆方向に傾斜するように形成されていることを特徴とする。
【００５９】
これによれば、第１分流路内にその流入開口部側から流入する分流流体流は、絞り部により、上記第２分流路の分岐方向側の周壁部に沿うように絞られる。ここで、当該周壁部は、上述のように、第１分流路の流入開口部側から流出開口部側に向けて上記分岐方向とは逆方向に傾斜するするように形成されている。このため、異物粒子が上記分流流体流に含まれていても、当該異物粒子は、上記周壁部にて、第２分流路の第１分流路からの分岐方向とは逆方向に反射される。その結果、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の発明の作用効果の達成にあたり、第２分流路の流入開口部内への異物粒子の流入をより一層抑制することができる。
【００６０】
また、本発明は、請求項１７の記載によれば、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、
上記流体流が逆流して第１分流路内にその流出開口部から分流するとき、この逆流分流流体流が第２分流路の流出開口部内にその開口面から逆流素子流体流として分流するように、当該第２分流路の流出開口部の開口面は、その上記逆流分流流体流の分流方向側の端部にて、第１分流路の流出開口部のうち第２分流路の分岐方向側の端部の位置よりも第２分流路の分岐方向とは逆方向にずれていることを特徴とする。
【００６１】
これにより、第１分流路内に流入する逆流の分流流体流は、その動圧でもって、第２分流路の流出開口部内にその開口面から押し込まれるように逆流の素子流体流として分流する。このため、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成し得るのは勿論のこと、当該逆流の素子流体流の流量が、検出素子でもって検出され得る。
【００６２】
また、本発明は、請求項１８の記載によれば、請求項１７に記載の流量センサにおいて、
第２分流路の流出開口部の開口面は、その第１分流路の流出開口部に対する開口面成分にて、上記逆流素子流体流の流量を第２分流路内への第１分流路の流入開口部からの流入素子流体流の流量と同一にするように形成されていることを特徴とする。
【００６３】
これによれば、素子流体流の流量特性が、当該素子流体流の脈動流としての脈動周波数の変動とはかかわりなく、ほぼ一義的に決まる。従って、当該素子流体流が順流であっても逆流であっても、この素子流体流の流量が、当該素子流体流の脈動周波数の変動とはかかわりなく、精度よく検出され得る。その結果、請求項１７に記載の発明の作用効果をより一層向上し得る。
【００６４】
また、本発明は、請求項１９の記載によれば、請求項１７に記載の流量センサにおいて、
第２分流路の流出開口部内への逆流素子流体流の流入流量は、第１分流路の流出開口部のうち第２分流路の分岐方向側の端部と、第２分流路の流出開口部のうち第２分流路の上記分岐方向とは逆方向側の端部との間において、第１分流路の軸に対する直交方向に沿いとられる所定距離でもって特定されることを特徴とする。
【００６５】
これにより、請求項１８と同様の作用効果が具体的に達成され得る。
【００６６】
また、本発明は、請求項２０の記載によれば、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、
流体管は内燃機関の吸気管であって、センサ基体は、吸気管のうち当該吸気管内のスロットル弁の近傍部位に配設されていることを特徴とする。
【００６７】
これにより、内燃機関がその各気筒の往復運動に伴い作動すると、空気流が上記流体流として吸気管内に流入してセンサ基体の第１分流路に分流空気流として分流する。そして、このように分流した分流空気流は、第２分流路内にその流入開口部から素子空気流として分流する。このため、当該素子空気流の流量が検出素子でもって検出される。
【００６８】
ここで、上述のようにセンサ基体は、吸気管のうち当該吸気管内のスロットル弁の近傍部位に配設されているため、当該センサ基体は各気筒に近く位置する。このことは、吸気管内の空気流がセンサ基体の近傍で各気筒の往復運動に同期して脈動することを意味する。
【００６９】
これに伴い、第２分流路内の素子空気流も、同様に各気筒の往復運動に同期して脈動する。その結果、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の発明と同様の作用効果を達成するにあたり、単一の検出素子でもって、素子空気流の瞬時流量を各気筒の往復運動に同期して適正に検出し得る。
【００７０】
また、本発明は、請求項２１の記載によれば、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の流量センサにおいて、
検出素子は、その検出部にて、発熱抵抗体を含むダイアフラム部でもって構成されている。また、流体管は内燃機関の吸気管であって、センサ基体は、吸気管のうち当該吸気管内のスロットル弁の近傍部位に配設されていることを特徴とする。
【００７１】
これによれば、検出素子の検出部が発熱抵抗体を含むダイアフラム部であることから、このダイアフラム部の応答性が高い。従って、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成するにあたり、当該検出素子を用いることで、素子流体流或いは素子空気流の瞬時流量を内燃機関の各気筒の往復運動に同期して高精度にて検出し得る。
【００７２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
以下、本発明の各実施形態を図面により説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明が適用される流量検出装置の第１実施形態を示しており、この流量検出装置は、流量センサ１００（図１参照）と、電気回路２００（図２参照）とを備えている。流量センサ１００は自動車用４気筒式内燃機関の吸気管１０の周壁のうちスロットルバルブ（図示しない）の近傍部位に取り付けられている（図３参照）。
【００７４】
なお、上記内燃機関がその各気筒の往復運動に伴い作動することで、空気流は、自動車の外部から吸気管１０及びインテークマニホールドを通り上記各気筒に向けて流入する。本第１実施形態では、吸気管１０内に外部から流入する空気流を主順流空気流といい、吸気管１０内に上記各気筒側から後述のように流入する空気流を主逆流空気流という。また、主順流空気流及び主逆流空気流をまとめて主空気流という。また、上記スロットルバルブは、吸気管１０のうち上記内燃機関のインテークマニホールドの近傍部位内に配設されている。
【００７５】
流量センサ１００は、図１にて示すごとく、直方体形状のセンサ基体３００及び検出素子４００を備えている。センサ基体３００は、直方体形状のケーシング３１０の開口部３１１に、この開口部３１１を閉じるように蓋壁３２０を着脱可能に装着して構成されている。
【００７６】
しかして、センサ基体３００は、その基部３３０にて、図３〜図５から分かるように、吸気管１０の周壁に形成した貫通穴部１１内に嵌着されて、吸気管１０の軸に直交するように当該吸気管１０内中央部に向け延出している。このため、センサ基体３００は、その延出端壁３４０にて、図３にて示すごとく、吸気管１０の軸、ひいては、当該吸気管の周壁のうち図示右側周壁部位と平行に位置している。
【００７７】
当該センサ基体３００は、図３にて示すごとく、第１及び第２の両分流路３５０及び３６０を備えており、これら両分流路３５０、３６０は、ケーシング３１０内に形成されている。
【００７８】
ここで、第１分流路３５０は、その軸にて、吸気管１０の軸に平行となるように、ケーシング３１０内にてその延出端壁３４０に沿い形成されており、この第１分流路３５０は、その流入開口部３５１にて、吸気管１０の上流側に向けて開口している（図３及び図４参照）。また、当該第１分流路３５０は、その流出開口部３５２にて、吸気管１０の下流側に向けて開口している（図３及び図５参照）。
【００７９】
このため、吸気管１０内に図３にて図示上側から流入する主順流空気流は、第１分流路３５０内にその流入開口部３５１から分流して分流空気流として流出開口部３５２に向けて流れる。
【００８０】
また、第１分流路３５０は、絞り流路３５３を備えており、この絞り流路３５３は、ケーシング３１０内に形成した突状中央壁３７０とセンサ基体３００の延出端壁３４０との間にて、第１分流路３５０の軸方向中間部位に形成されている。中央壁３７０は、図１及び図３から分かるように、ケーシング３１０の底壁中央から開口部３１１に向けて突出形成されており、この中央壁３７０の上記底壁中央からの突出高さは、ケーシング３１０内の深さに等しい。
【００８１】
また、当該中央壁３７０は、図３にて示すごとく、その右側部３７１にて、第１分流路３５０の流入開口部３５１の内周面のうち図３にて図示左端３５４を含み第１分流路３５０の軸に平行な面よりも右方へ延出して形成されている。
【００８２】
右側部３７１は、その図３にて図示上側面（以下、上流側面３７２ともいう）及び図示下側面（以下、下流側面３７３ともいう）にて、図３にて図示右側下方へ傾斜するように形成されている。ここで、上流側面３７２（以下、傾斜状上流側面３７２ともいう）の第１分流路３５０の軸に対する傾斜角度（絞り角度ともいう）は、第１分流路３５０の流入開口部３５１からみて、４５度となっている。また、当該右側部３７１は、その図３にて図示右端面３７４にて、第１分流路３５０の軸に平行に形成されて、センサ基体３００の延出端壁３４０の内面に対向している。
【００８３】
また、絞り流路３５３は、以下のように、傾斜状絞り部３５５及び直線状絞り部３５６でもって構成されている。ここで、傾斜状絞り部３５５は、ケーシング３１０の底壁及び蓋壁３２０の間において、中央壁３７０の上流側面３７２及び延出端壁３４０の内面（第１分流路３５０の延出端壁３４０側内面）のうち傾斜状上流側面３７２に対する対応面部との間に形成されている。
【００８４】
この傾斜状絞り部３５５においては、中央壁３７０の上流側面３７２が、その上記傾斜角度でもって、上述した上流側面３７２に対する対応面部に向け下方へ傾斜しながら対向している。このため、当該傾斜状絞り部３５５の絞り度合いは、上流側面３７２の図３にて図示上端から下端にかけて、上記傾斜角度に起因して、徐々に大きくなっていく。このことは、傾斜状絞り部３５５の断面積は、上流側面３７２の図３にて図示上端から下端にかけて、徐々に狭くなっていくことを意味する。
【００８５】
また、直線状絞り部３５６は、傾斜状絞り部３５５の下流側に位置しており、この直線状絞り部３５６は、ケーシング３１０の底壁及び蓋壁３２０の間において、中央壁３７０の右端面３７４と、延出端壁３４０の内面（第１分流路３５０の延出端壁３４０側内面）のうち右端面３７４に対する対応面部との間に形成されている。
【００８６】
この直線状絞り部３５６においては、中央壁３７０の右端面３７４が延出端壁３４０の内面に平行であることから、当該直線状絞り部３５６の全体の絞り度合いは、傾斜状絞り部３５５の下端における絞り度合い（以下、固定絞り度合いともいう）に等しい。
【００８７】
しかして、上述のように構成した絞り流路３５３においては、第１分流路３５０内にその流入開口部３５１から流入する分流空気流は、絞り部３５５により上記絞り角度でもって徐々に絞られるとともに絞り部３５６により上記固定絞り度合いでもって絞られて流出開口部３５２に向けて流れる。
【００８８】
このため、第１分流路３５０内においては、上記分流空気流の流速は、絞り流路３５３の上流側（第１分流路３５０の流入開口部３５１側）よりも当該絞り流路３５３の下流側において高くなる。これに伴い、ベルヌーイの定理のもと、第１分流路３５０内においては、上記分流空気流の圧力は、絞り流路３５３の上流側よりも当該絞り流路３５３の下流側において低くなる。
【００８９】
第２分流路３６０は、図３にて示すごとく、ケーシング３１０内にて第１分流路３５０よりも基部３３０側に位置しており、この第２分流路３６０は、上流路３６１、連通流路３６２及び下流路３６３でもって、Ｕ字状となるように、ケーシング３１０内に形成されている。詳細には、第２分流路３６０は、図３にて示すごとく、ケーシング３１０内において、互いに並行な上流路３６１及び下流路３６３をその各図示左端部にて連通流路３６２でもって一体に連結することで、形成されている。
【００９０】
また、上流路３６１は、その右端部である流入開口部３６４にて、第１分流路３５０の流入開口部３５１内に開口している。一方、下流路３６３は、その右端部である流出開口部３６６にて、第１分流路３５０の流出開口部３５２内に開口している。このことは、上流路３６１が、その流入開口部３６４にて、流出開口部３６６よりも、第１分流路３５０内への流入分流空気流の流速の低い位置にあることを意味する。
【００９１】
また、上流路３６１の流入開口部３６４は、その流入開口面３６５にて、第１分流路３５０の流入開口部３５１の内周面の左端３５４と同一面内に位置し、吸気管１０の軸に平行となっている。一方、下流路３６３の流出開口部３６６は、図３にて示すごとく、下流路３６３のうち流出開口部３６６を除く流路部位の図３にて図示右端部から下方へ傾斜するように形成されている。これに伴い、流出開口部３６６は、その流出開口面３６７にて、第１分流路３５０の流出開口部３５２に傾斜状に対向している。このことは、図３において、当該流出開口面３６７のうち図示下端部は、流出開口面３６７の図示上端部よりも、図示左側に位置することを意味する。なお、上述した流路部位は、上流路３６１と平行となっている。
【００９２】
上述のように上流路３６１の流入開口部３６４及び流入開口面３６５を位置させる理由は次の通りである。吸気管１０内に流入する主順流空気流に異物粒子が含まれている場合に、この第２分流路３６０内に上記分流空気流とともに流入する異物粒子から第２分流路３６０内の検出素子４００（後述する）を保護するためには、異物粒子の第２分流路３６０内への流入の抑制が必要である。
【００９３】
この抑制にあたり、本発明者等は、一般的に、異物粒子が空気流に含まれる場合に、当該空気流を分流する適宜な分流構成において、異物粒子が当該空気流と共に当該分流構成内に流れ込む状況において、異物粒子の粒子径或いは密度と空気流の平均流速との関係について調べてみた。
【００９４】
これによれば、異物粒子の粒子径が大きい程或いは異物粒子の密度が高い程、当該異物粒子が上記分流構成内に流れる割合が小さいことがあらためて認識された。また、空気流の平均流速が高いほど、異物粒子が上記分流構成内に流れる割合が小さいことがあらためて認識された。
【００９５】
このような現象によれば、異物粒子の質量が大きい程当該異物粒子に作用する慣性力が大きいため、第１分流路３５０の流入開口部３５１内に流入する分流空気流の流速が高いほど、また、異物粒子の質量が大きい程、異物粒子は、吸気管１０から流入開口部３５１内への分流空気流の流入方向に沿い流動し易いことが分かる。
【００９６】
また、一般に、第１分流路３５０の流入開口部３５１内に流入する分流空気流に生ずるその流れ方向への動圧（ベルヌーイの定理に基づく動圧）が第２分流路３６０の流入開口部３６４内に向けて作用しなければ、第１分流路３５０の流入開口部３５１内の分流空気流が第２分流路３６０の流入開口部３６４内に押し込まれるように分流することはない。
【００９７】
このことは、第１分流路３５０の流入開口部３５１内の分流空気流に含まれる異物粒子は、上記動圧を受けなければ、第２分流路３６０の流入開口部３６４内には押し込まれにくいことを意味する。
【００９８】
そこで、以上のようなことを考慮して、第１分流路３５０の流入開口部３５１内に流入する分流空気流の流速が低くても、異物粒子の第２分流路３６０内への流入の抑制が良好になされ得るように、本第１実施形態では、上述のように、上流路３６１の流入開口部３６４が、その流入開口面３６５にて、第１分流路３５０の流入開口部３５１の内周面の左端３５４と同一面内に位置し、吸気管１０の軸に平行となっている。換言すれば、上記同一面内にある流入開口面３６５の中心軸が吸気管１０の軸に対し９０度をなしている。
【００９９】
このことは、第１分流路３５０の流入開口部３５１内に流入する分流空気流の流速が低くても、第２分流路３６０の流入開口部３６４は、第１分流路３５０への流入分流空気流の動圧を受けにくい形状、即ち、異物粒子の第２分流路３６０内への流入を抑制し得る形状となっていることを意味する。
【０１００】
また、第１分流路３５０には絞り流路３５３が形成されているため、主順流空気流が吸気管１０内にて流れている場合には、上述のごとく、第１分流路３５０内の分流空気流の圧力は、絞り流路３５３の上流側よりも当該絞り流路３５３の下流側において低くなる。換言すれば、第１分流路３５０内では、差圧が、絞り流路３５３の上流側から下流側にかけて低くなるように生ずる。
【０１０１】
従って、このような現象を利用すれば、第１分流路３５０の流入開口部３５１内に流入する分流空気流を、上記差圧でもって、流出開口部３６６側から第２分流路３６０内に流入開口部３６４を介し引き込むように分流させ得る。しかも、当該差圧は、第２分流路３６０内に生ずるだけであって、第１分流路３５０の流入開口部３５１内に流入する分流空気流中の異物粒子には作用しない。
【０１０２】
そこで、本第１実施形態では、上述のように、第２分流路３６０の流入開口部３６４及び流出開口部３６６を位置させた。これにより、第２分流路３６０の流入開口部３６４の位置において高圧となり、流出開口部３６６の位置において低圧となって、流入開口部３６４の位置と流出開口部３６６の位置との間で差圧を生じさせることとした。
【０１０３】
また、センサ基体３００の第１分流路３５０において、その流出開口部３５２の開口形状は、下流路３６３の流出開口部３６６の流出開口面３６７及び中央壁３７０の右側部３７１との関係において、次のように構成されている。
【０１０４】
一般に、上記内燃機関の作動過程においては、当該内燃機関の各気筒に流入した主順流空気流は、各気筒の往復運動に伴い脈動流として時間的に変動する。このため、主順流空気流は、その流量と共に、吸気管１０内にて順流方向或いは逆流方向に変動する。従って、当該内燃機関の燃料の燃焼制御精度をより一層高めるには、脈動流としての主順流空気流の瞬時流量、換言すれば、主順流空気流の流量だけでなく、主逆流空気流の流量をも検出する必要がある。
【０１０５】
このためには、当該主逆流空気流を第２分流路３６０内にその流出開口部３６６から分流させることが必要である。しかし、上述のごとく、第２分流路３６０の流出開口部３６６の流出開口面３６７は、流入開口部３６４の流入開口面３６５よりも、低圧位置にある。このため、本第１実施形態では、主逆流空気流を第２分流路３６０内にその流出開口部３６６から分流させるにあたり、当該主逆流空気流の動圧（以下、逆流動圧ともいう）を利用することとした。
【０１０６】
そこで、本第１実施形態では、主逆流空気流を第２分流路３６０内にその流出開口部３６６から分流させる構成として、次のような上記逆流動圧を利用する構成とした。
【０１０７】
上述のごとく流出開口部３６６の流出開口面３６７は流出開口部３５２に傾斜状に対向している。換言すれば、流出開口面３６７は流出開口部３５２の開口面よりも狭いことから、当該流出開口面３６７は、図３及び図５から分かるように、流出開口部３５２の開口面の一部に対向している。
【０１０８】
ここで、図３において、流出開口面３６７のうち第１分流路３５０の軸に直角な成分を開口面成分として規定したとき、この開口面成分は、その図示右端とその図示左端（流出開口部３５２の開口面の図示左端）との間の所定距離３５７に基づいて決定できる。従って、この所定距離３５７が、上記逆流動圧を上記開口面成分に適正に作用させ得るように設定されれば、主逆流空気流がその逆流動圧でもって第２分流路３６０内にその流出開口部３６６から押し込まれるように分流し得る。
【０１０９】
一般に、吸気管１０内の主空気流が定常流であるか脈動流であるかによって、当該主空気流と第２分流路３６０内の分流空気流（以下、素子空気流ともいう）との間の流量特性が異なる。これは、主空気流自身が有する慣性力が、定常流とは異なり、脈動流の時間的変動に大きく影響するためである。また、この影響度合いは、主空気流の流速や流路形状で異なる。
【０１１０】
特に、仮に第１分流路３５０内への分流空気流をその動圧（以下、順流動圧ともいう）でもって第２分流路３６０内に流入させる構成とし、かつ、上述のように第１分流路３５０内に流入する主逆流空気流をその逆流動圧でもって第２分流路３６０内に流出開口部３６６から分流させる構成とした場合には、第２分流路３６０内の素子空気流の脈動流としての流量特性が、定常流としての流量特性とは大きく異なる。なお、定常流は時間的変動を起こさない流れであり、脈動流は時間的変動を起こす流れをいう。
【０１１１】
そして、素子空気流が順流であると逆流であるとに限らず、当該素子空気流の定常流としての流量特性を用いて、当該素子空気流の流量から吸気管１０内の主空気流の流量を推測することで、脈動流の流量が検出される。これは、脈動流の流量をその瞬時流量でもって直接検出することができないためである。
【０１１２】
ちなみに、第１分流路３５０内の分流空気流をその動圧でもって第２分流路３６０内へ分流させる場合において、第２分流路３６０内の素子空気流と吸気管１０内の主空気流との間の流量特性につき調べてみたところ、図１０にて示す各グラフ１、２が得られた。グラフ１は、上記素子空気流が定常流である場合において、吸気管１０内の主空気流の量（以下、主空気流量ともいう）と素子空気流の量（以下、素子空気流量ともいう）との関係（以下、定常流流量特性ともいう）を示す。また、グラフ２は、上記素子空気流が脈動流である場合において、主空気流量と素子空気流量との関係（以下、脈動流流量特性ともいう）を示す。なお、図１０のグラフの座標面において、第１及び第２の象限は順流領域を示し、第３及び第４の象限は、逆流領域を示す。
【０１１３】
図１０を利用して主空気流量Ｑを求める場合、グラフ１を用いて、素子空気流量ｑ（図１０にて図示点３参照）から主空気流量Ｑを推測することになるが、上記素子空気流が脈動流である場合には、実際の主空気流量は、グラフ２上の点４或いは点５に対応して決まる。従って、グラフ１を用いて推測する主空気流量は、グラフ２で決まる主空気流量との間に誤差を生ずる。よって、この誤差を減少させるには、グラフ２の脈動流流量特性が、図１１にて示すごとく、グラフ６で示す脈動流流量特性となり、グラフ１の定常流流量特性にほぼ一致することが望ましい。このことは、上記脈動流が順流であっても逆流であっても同様である。
【０１１４】
また、第１分流路３５０から第２分流路３６０内への分流空気流の動圧は流速の２乗に比例することから、脈動流の振幅が脈動周波数の変化に伴い変化する。ちなみに、第２分流路３６０内の素子空気流が脈動流である場合において、素子空気流量と主空気流量との間の振幅特性（以下、流量振幅特性ともいう）を調べてみたところ、図１２にて示す各グラフ７、８が得られた。
【０１１５】
ここで、グラフ７は、脈動周波数を低周波数とした場合の流量振幅特性を示し、吸気管１０内の主空気流の流量振幅特性にほぼ等しい。また、グラフ８は、脈動周波数を高周波数とした場合の流量振幅特性を示す。これによれば、脈動周波数が高い程、流量振幅特性における素子空気流量の振幅が減衰することが分かる。これは、第２分流路３６０内の素子空気流の脈動流としての脈動周波数が高くなる程、当該素子空気流の流速が、当該脈動流の時間的変動に追従しにくくなるためである。従って、当該振幅の減衰を抑制するには、第２分流路３６０内の素子空気流の脈動流としての流量振幅特性が、脈動周波数とは関係なく、図１２のグラフ７で示す流量振幅特性、即ち、吸気管１０内の主空気流の流量振幅特性にほぼ一致することが望ましい。なお、図１２において、破線（符号７−１参照）は、素子空気流量の平均流量を示す。
【０１１６】
そこで、本第１実施形態では、上述のように、第１分流路３５０に絞り流路３５３を設けるとともに、第２分流路３６０の流入開口部３６４の流入開口面３６５に動圧を作用させることなく、当該流入開口部３６４と第２分流路３６０の流出開口部３６６との間に差圧を発生させるように構成した。この構成は、当該差圧が第１分流路３５０内の分流空気流の慣性力とは無関係であることから、第２分流路３６０内の素子空気流の流速が脈動に良好に追従し得る構成である。これにより、第２分流路３６０内の素子空気流の脈動流流量特性を当該素子空気流の定常流流量特性にほぼ一致させるとともに、当該素子空気流の流量振幅特性を吸気管１０内の主空気流の流量振幅特性にほぼ一致させるようにした。
【０１１７】
さらに、上記主逆流空気流を第２分流路３６０内にその流出開口部３６６から分流させる構成として、上記逆流動圧を利用する構成とするにあたり、上記所定距離３５７は、次のことを考慮して設定されている。
【０１１８】
第２分流路３６０内にその流出開口部３６６から主逆流空気流をその逆流動圧でもって分流させるにあたり、図１１にて示すごとく素子空気流の脈動流流量特性をその定常流流量特性に一致させても、当該素子空気流の流量の絶対値が逆流時と順流時との間で異なると、脈動流の脈動周波数の変動によって、当該脈動流流量特性及び定常流流量特性が、逆流側領域（図１３の座標面にて第３及び第４の両象限参照）において、順流側領域（図１３の座標面にて第１及び第２の両象限参照）と異なる。
【０１１９】
ちなみに、逆流としての素子空気流の流量が順流としての素子空気流の流量よりも少ない場合において、素子空気流の脈動流流量特性及び定常流流量特性を調べてみたところ、図１３にて示す各グラフが得られた。ここで、図１３において、グラフ１−１は、素子空気流の逆流としての流量が素子空気流の順流としての流量よりも少ない場合の定常流流量特性を示す。また、グラフ９は、素子空気流の逆流としての流量が素子空気流の順流としての流量よりも少なくて脈動周波数が低い場合の脈動流流量特性を示す。なお、グラフ６は、図１１にて示す脈動流流量特性と同様であるが、このグラフは、脈動周波数が高い場合の脈動流流量特性に相当する。
【０１２０】
しかして、図１３によれば、脈動周波数が高くなると、脈動流流量特性のみが、逆流側領域において、グラフ９がグラフ１−１とほぼ一致している状態からグラフ６と同軸的な状態に変化することが分かる。換言すれば、素子空気流の逆流としての流量が素子空気流の順流としての流量よりも少ない場合には、脈動周波数が高い程、逆流の脈動流としての瞬時流量と、逆流の定常流としての流量との間の誤差が大きくなる。
【０１２１】
これに対し、素子空気流の逆流としての流量が素子空気流の順流としての流量と同一である場合において、素子空気流の脈動流流量特性及び定常流流量特性を調べてみたところ、図１４にて示す各グラフが得られた。図１４において、グラフ９−１は、素子空気流の逆流としての流量が素子空気流の順流としての流量と同一の場合の脈動流流量特性を示す。この脈動流流量特性は、脈動周波数の高低に関係なく、得られる特性であって、逆流領域においても、両グラフ１、６と同軸的な特性である。
【０１２２】
従って、本第１実施形態では、第１分流路３５０内の逆流としての分流空気流がその逆流動圧に基づき第２分流路３６０内に分流する流量が、第２分流路３６０内の順流としての分流空気流をその流入開口部３６４内に上記差圧のもとに引き込むように分流する量と等しくなるように、上記所定距離３５７が設定されている。
【０１２３】
この設定にあたり、中央壁３７０の下流側面３７３が当該中央壁３７０の右端面３７４（換言すれば第１分流路３５０の軸）に対しなす傾斜角は、図３にて第１分流路３５０の流入開口部３５１からみて６０度に設定されている。これは、第２分流路３６０の流出開口面３６７が上記所定距離３５７を満たすためである。
【０１２４】
上述した検出素子４００は、図１、図３、図６及び図７にて示すごとく、中央壁３７０に設けた支持壁３７５に配設されている。ここで、検出素子４００の支持壁３７５に対する配設構成について詳細に説明する。支持壁３７５は、中央壁３７０の図３にて図示左端面（中央壁３７０の連通流路３６２側の端面）の高さ方向中央部（図７参照）からケーシング３１０の底壁に並行に連通流路３６２の軸方向中央部内に突出形成されている（図３参照）。
【０１２５】
また、支持壁３７５の表面は、図７にて示すごとく、傾斜表面部３７６及び平行表面部３７７を備えている。傾斜表面部３７６は、支持壁３７５の表面のうち図７にて図示上部でもって構成されており、平行表面部３７７は、支持壁３７５の表面のうち図７にて図示下部でもって構成されている。ここで、平行表面部３７７は、ケーシング３１０の底壁内面に平行に位置しており、傾斜表面部３７６は、平行表面部３７７の図７にて図示上端から蓋壁３２０側に向けて傾斜している。本第１実施形態において、傾斜表面部３７６が中心線１２（図７参照）となす所定角度αは、例えば、１０°である。
【０１２６】
また、支持壁３７５の裏面３７８は、図７にて示すごとく、図示上端から中間部位にかけて傾斜表面部３７６から蓋壁３２０側へ離れるように傾斜し、然る後、平行表面部３７７と平行となるように屈曲して構成されている。このため、支持壁３７５の図７にて図示上部は、その上端から下方にかけて断面末広がり状に構成されており、当該支持壁３７５の図７にて図示下端面は、平行表面部３７７に直角となっている。
【０１２７】
検出素子４００は、図７にて示すごとく、支持壁３７５の傾斜表面部３７６に形成した凹所３７９内に嵌着されている。ここで、上述のごとく、傾斜表面部３７６は、平行表面部３７７の図７にて図示上側に位置し、当該平行表面部３７７に対しケーシング３１０の蓋壁３２０側へ傾斜しているため、検出素子４００は、支持壁３７５の下端面側からみて、平行表面部３７７に隠れて位置している。
【０１２８】
検出素子４００はマイクロマシニング技術を用いて製造されているもので、当該検出素子４００は、図８及び図９にて示すごとく、シリコン製半導体基板４１０及び絶縁層４２０を備えている。半導体基板４１０は、凹部４１１を有しており、この凹部４１１は、半導体基板４１０の表面のうち図９の図示上側表面部４１２の中央に形成されている。また、絶縁層４２０は、半導体基板４１０の表面全体に沿い形成されている。
【０１２９】
また、検出素子４００は、両発熱抵抗体４３０及び保護層４４０を備えており、これら発熱抵抗体４３０は、絶縁層４２０の表面のうち凹部４１１に対する対応部上にて図９にて示すごとく上下方向に互いに平行に直線状に形成されている。当該両発熱抵抗体４３０は、その各上端部にて、互いに一体となり、配線膜４３１の一端に接続されている。また、両発熱抵抗体４３０は、その各下端部にて、各配線膜４３２の上端にそれぞれ接続されている。
【０１３０】
ここで、配線膜４３１は、両発熱抵抗体４３０の各上端部からコ字状に延出されて絶縁層４２０の表面に沿い形成されている。また、両配線膜４３２は、それぞれ、両発熱抵抗体４３０の各下端部からクランク状に延出されて絶縁層４２０の表面に沿い形成されている。本第１実施形態では、両発熱抵抗体４３０は、各配線膜４３１、４３２と共に、白金抵抗材料でもって一体に形成されており、これら各発熱抵抗体４３０の抵抗値は当該各発熱抵抗体４３０の温度にそれぞれ比例する。
【０１３１】
保護層４４０は、両発熱抵抗体４３０及び各配線膜４３１、４３２のうち半導体基板４１０の上側表面部４１２に対する各対応部を覆うように、絶縁層４２０の表面のうち上側表面部４１２に対する対応部上に形成されている。
【０１３２】
このように構成した検出素子４００においては、絶縁層４２０及び保護層４４０のうち半導体基板４１０の凹部４１１に対する対応部が、両発熱抵抗体４３０を含むダイアフラム部４５０を構成する（図８及び図９参照）。本第１実施形態では、検出素子４００は、両発熱抵抗体４３０を図３にて図示左右方向に沿い直線状に延在させて、支持壁３７５の凹所３７９内に嵌着されている。
【０１３３】
次に、上述した電気回路２００の構成につき、図２を参照して説明する。この電気回路２００は、主ブリッジ回路２１０及び副ブリッジ回路２２０を備えている。主ブリッジ回路２１０は、測温抵抗素子２１１と固定抵抗２１２との直列回路、固定抵抗２１３、固定抵抗２１４及び副ブリッジ回路２２０を４辺とすることで、ブリッジ接続されている。この主ブリッジ回路２１０においては、測温抵抗素子２１１が、その一端にて、両固定抵抗２１２、２１３を介し接地されている。
【０１３４】
ここで、主ブリッジ回路２１０は、その各出力端子を、両固定抵抗２１２、２１３の共通端子及び副ブリッジ回路２２０と固定抵抗２１４との共通端子でもって構成する。また、当該主ブリッジ回路２１０は、その両給電端子を、副ブリッジ回路２２０と固定抵抗２１１との共通端子及び両固定抵抗２１４、２１３の共通端子でもって構成する。
【０１３５】
測温抵抗体２１１は、吸気管１０内において、検出素子４００の近傍に配設されており、この測温抵抗体２１１は、吸気管１０内の環境温度に応じて変化する抵抗値でもって、当該環境温度を検出する。なお、測温抵抗体２１１は、検出素子４００の近傍に限ることなく、検出素子４００の上面のうちダイアフラム部を除いた部位に配設してもよい。
【０１３６】
しかして、主ブリッジ回路２１０は、その両給電端子間にて、定温度制御回路２３０（後述する）から制御電圧を受けて作動する。この作動のもと、当該主ブリッジ回路２１０は、その両出力端子にて、両発熱抵抗体２１７（両発熱抵抗体４３０に相当）の各抵抗値、換言すれば、副ブリッジ回路２２０の等価発熱抵抗素子としての等価抵抗値の変化に基づき、出力電圧（電位差）を発生する。
【０１３７】
副ブリッジ回路２２０は、主ブリッジ回路２１０において、単一の等価発熱抵抗素子としての役割を果たすもので、この副ブリッジ回路２２０は、両発熱抵抗体２１７の各々、固定抵抗２１５及び固定抵抗２１６を４辺とすることで、ブリッジ接続されている。この副ブリッジ回路２２０において、一方の発熱抵抗体２１７が、その一端にて、他方の発熱抵抗体２１７及び固定抵抗２１４を介し接地されている。また、固定抵抗２１５が、その一端にて、両固定抵抗２１６、２１４を介し接地されている。
【０１３８】
ここで、副ブリッジ回路２２０は、その両出力端子を、両発熱抵抗体２１７の共通端子及び両固定抵抗２１５、２１６の共通端子でもって構成する。また、当該副ブリッジ回路２２０は、その両給電端子を、上記一方の発熱抵抗体２１７と固定抵抗２１５との共通端子及び上記他方の発熱抵抗体２１７と固定抵抗２１３との共通端子でもって、構成する。
【０１３９】
しかして、副ブリッジ回路２２０は、その両給電端子間にて、定温度制御回路２３０から制御電圧を固定抵抗２１４を介し受けて作動する。この作動のもと、当該副ブリッジ回路２２０は、その両出力端子間にて、測温抵抗体２１１の検出温度との関係にて、両発熱抵抗体２１７の各抵抗値の変化に基づき出力電圧（電位差）を発生する。
【０１４０】
また、差動増幅器２３４は、副ブリッジ回路２２０の両出力端子間に生ずる電位差を差動増幅して流量を表す差動増幅電圧を発生する。
【０１４１】
本第１実施形態では、吸気管１０内に主空気流が流れていないときに両発熱抵抗体２１７の各抵抗値（換言すれば、両発熱抵抗体２１７の各温度）が同一になるように設定されている。従って、両発熱抵抗体２１７の各抵抗値が同一のとき、両発熱抵抗体２１７の共通端子に生ずる電位は、両固定抵抗２１５、２１６の共通端子に生ずる電位（基準電位ともいう）とほぼ同一になる。
【０１４２】
また、吸気管１０内に主空気流が流れているときには、両発熱抵抗体２１７の各抵抗値（換言すれば、両発熱抵抗体２１７の各温度）が、両発熱抵抗体２１７の平均温度を一定にしたままで、変動する。このため、両発熱抵抗体２１７の間には、抵抗値差（温度差）が発生し、両発熱抵抗体２１７の共通端子に生ずる電位が両固定抵抗２１５、２１６の共通端子に生ずる基準電位に対し変動する。従って、副ブリッジ回路２２０の出力電圧は、上記両発熱抵抗体の共通端子の電位と上記基準電位との間の電位差で特定される。
【０１４３】
定温度制御回路２３０は、図２にて示すごとく、演算増幅器２３１と、電流増幅用トランジスタ２３２とを備えている。演算増幅器２３１は、主ブリッジ回路２１０の両出力端子に生ずる電位差を零にするように当該両出力端子間に流れる電流を調整して増幅し増幅電流をトランジスタ２３２に出力する。
【０１４４】
トランジスタ２３２は、そのベースにて、演算増幅器２３１の出力端子に接続されており、このトランジスタ２３２のエミッタは、副ブリッジ回路２２０と測温抵抗素子２１１との共通端子（副ブリッジ回路２２０の一側給電端子）に接続されている。また、トランジスタ２３２のコレクタは、直流電源の正側端子２３３に接続されている。しかして、トランジスタ２３２は、演算増幅器２３１からの出力増幅電流を電流増幅して主ブリッジ回路２１０に副ブリッジ回路２２０と測温抵抗素子２１１との共通端子から流入させる。
【０１４５】
このように構成した定温度制御回路２３０は、測温抵抗体２１１の検出環境温度を基準として、両発熱抵抗体２１７の温度を一定温度に制御する。
【０１４６】
以上のように構成した本第１実施形態において、上記内燃機関が各気筒の往復運動に伴い作動すれば、空気流が吸気管１０内に主順流空気流として吸入される。これに伴い、この主順流空気流は流量センサ１００、上記スロットル弁及び上記インテークマニホールドを介し上記各気筒に向けて流れる。このとき、電気回路２００においては、定温度制御回路２３０が両発熱抵抗体２１７の各抵抗値及び測温抵抗体２１１の検出環境温度に基づき両発熱抵抗体２１７の温度を上記一定温度に制御している。また、現段階において、副ブリッジ回路２２０の両出力端子の間の電位差は零であるものとする。
【０１４７】
このような過程において、上記主順流空気流が流量センサ１００の第１分流路３５０内にその流入開口部３５１から分流すると、この分流空気流は、絞り流路３５３による絞り作用を受けて流出開口部３５２に向けて流れる。
【０１４８】
ここで、上記分流空気流は第１分流路３５０内において上記主順流空気流の流れ方向と同一方向に動圧（順流動圧）を生ずる。また、第２分流路３６０の流入開口部３６４は上述のごとく当該動圧を受けにくい構成となっている。従って、上記分流空気流は、当該順流動圧によっては、第２分流路３６０の流入開口部３６４内に押し込まれにくい。このため、当該分流空気流に含まれる異物粒子も第２分流路３６０の流入開口部３６４内には流れ込みにくい。
【０１４９】
また、絞り流路３５３の傾斜状絞り部３５５において、中央壁３７０の上流側面３７２のみが、上述のごとく、ケーシング３１０の延出端壁３４０の内面に向けて傾斜している。従って、異物粒子が分流空気流と共に第１分流路３５０の流入開口部３５１から絞り部３５５内に流入して上流側面３７２に衝突しても、当該異物粒子は延出端壁３４０に向けて反射されるだけであって、第２分流路３６０の流入開口部３６４内に向けて反射されることはない。
【０１５０】
また、絞り流路３５３は上述のように構成されているため、上記分流空気流は、傾斜状絞り部３５５により上流側面３７２の傾斜角度に応じて順次絞られた後、直線状絞り部３５６により固定絞りを受ける。
【０１５１】
従って、第１分流路３５０内においては、上記分流空気流の流速が、絞り流路３５３の上流側よりも当該絞り流路３５３の下流側において高くなる。また、これに伴い、第２分流路３６０内の圧力が、絞り流路３５３の上流側よりも当該絞り流路３５３の下流側において低くなる。このことは、第２分流路３６０内には、差圧が、流入開口部３６４から流出開口部３６６にかけて低下するように生ずることを意味する。
【０１５２】
これにより、上記分流空気流が、第２分流路３６０の流入開口部３６４から流出開口部３６６にかけて上記差圧に基づき引き込まれるように第２分流路３６０内に素子空気流として分流する。このとき、上述のごとく分流空気流に含まれる異物粒子は第２分流路３６０の流入開口部３６４内には流れ込みにくいことから、当該異物粒子は、上記素子空気流に付随しては、第２分流路３６０内に流れ込みにくい。
【０１５３】
しかして、当該素子空気流は、第２分流路３６０内において、上流路３６１、連通流路３６２及び下流路３６３を通り流出開口部３６６から第１分流路３５０の流出開口部３５２内に流入して上記分流空気流と合流し、当該流出開口部３５２から吸気管１０内に流出して主順流空気流と合流する。
【０１５４】
このような過程において、上記素子空気流が検出素子４００のダイアフラム部４５０の表面に沿い流れると、両発熱抵抗体２１７の各抵抗値が、上記素子空気流の検出素子４００の各発熱抵抗体４３０の位置における流量、換言すれば温度に比例して変化する。このことは、検出素子４００が上記素子空気流の流量を検出することを意味する。
【０１５５】
ここで、定温度制御回路２３０が、当該両発熱抵抗体２１７の各抵抗値の変化に伴う副ブリッジ回路２２０と固定抵抗２１４との共通端子の電位変動に応じて、測温抵抗体２１１の検出環境温度に基づき両発熱抵抗体２１７の温度を上記一定温度に制御する。
【０１５６】
また、上述のような両発熱抵抗体２１７の各抵抗値の変化に伴い、副ブリッジ回路２２０の両出力端子の間に電位差が生ずると、この電位差が差動増幅器２３４により差動増幅されて差動増幅電圧として発生される。当該差動増幅電圧は上記素子空気流の流量を表すことから、この差動増幅電圧に基づき上記主順流空気流の流量が求められる。
【０１５７】
ここで、上述のごとく、流量センサ１００は、吸気管１０のスロットル弁の近傍部位に設けられているから、当該流量センサ１００は、内燃機関の各気筒に近く位置している。従って、吸気管１０内の主順流空気流は、流量センサ１００の近傍において、上記分流空気流や素子空気流と共に、各気筒の往復運動に合わせて脈動する。このことは、上述のように検出素子４００により検出される素子空気流の流量は、各気筒の往復運動に同期する瞬時流量であることを意味する。
【０１５８】
よって、上述のごとく流量センサ１００が内燃機関の各気筒に近く位置していることで、検出素子４００により、上記素子空気流の瞬時流量が各気筒の往復運動に同期して精度よく検出され得る。その結果、このような瞬時流量を表す差動増幅電圧が差動増幅器２３４から出力されることで、当該差動増幅電圧でもって、上記主空気流の瞬時流量が各気筒の往復運動に同期して精度よく求められ得る。
【０１５９】
ここで、上述のように各気筒の往復運動に同期して当該瞬時流量を検出し得るので、内燃機関の各気筒内にその往復運動に伴い流入する主空気流の瞬時流入量が気筒毎に異なっていても、単一の流量センサでもって、各気筒に流入する主空気流の瞬時流量を精度よく検出し得る。
【０１６０】
また、上述のように異物粒子が、上記素子空気流に付随しては、第２分流路３６０内に流れ込みにくいことから、異物粒子による検出素子４００のダイアフラム部４５０に対する損傷が最小限に抑制され得る。また、この抑制の度合いは、上記分流空気流の絞り流路３５３の上流側での流速が高い程、また、異物粒子の粒径が大きいほど、当該異物粒子の慣性力が増大することで、より一層高くなる。
【０１６１】
また、上述のごとく、第２分流路３６０は、上流路３６１、連通流路３６２及び下流路３６３でもって、第１分流路３５０からＵ字状に分岐するように形成されている。このため、連通流路３６２は、第２分流路３６０のうちその分岐方向へ第１分流路３５０から最も離れて位置し、かつ第１分流路３５０に並行に位置する。
【０１６２】
そして、上述のごとく、支持壁３７５は、上述のように構成した第２分流路３６０の連通流路３６２内に設けられており、この支持壁３７５は、その両面にて、連通流路３６２内で素子空気流の流れ方向に沿うように位置している。また、上述のごとく、検出素子４００は、支持壁３７５の凹所３７９内に設けられている。
【０１６３】
これにより、検出素子４００が、第１分流路３５０の流入開口部３５１から検出素子４００までの素子空気流の流動距離が最も長くなる。
【０１６４】
さらには、支持壁３７５を設けた第２分流路３６０の連通流路３６２は上述のごとく第１分流路３５０に並行に位置するから、当該連通流路３６２が、第２分流路３６０内においてその流入開口部３６４から検出素子４００に至るまでの素子空気流の流れ方向を大きく変化させる流れ方向変更部位として役割を果たす。
【０１６５】
以上のことから、検出素子４００を損傷させる可能性のある異物粒子が第２分流路３６０に流入したとしても、当該異物粒子は、第２分流路３６０の内面、特に、連通流路３６２の内面に衝突しながら、上述の最も長い流動距離を素子空気流とともに流動することとなる。このことは、このような流動過程において、当該異物粒子の運動エネルギーを大幅に低減させ得ることを意味する。その結果、仮に上述のような異物粒子が検出素子４００に到達したとしても、当該異物粒子による検出素子の損傷が未然に防止され得る。
【０１６６】
また、上述のように吸気管１０内の主順流空気流は流量センサ１００の近傍において脈動することから、この脈動に伴い、主順流空気流が各気筒側から流量センサ１００に向けて逆流する。この逆流としての主空気流は、主逆流空気流として第１分流路３５０内にその流出開口部３５２から上記分流空気流の逆流として分流する。この逆流としての分流空気流は、主逆流空気流の流れ方向に向け逆流動圧を生ずる。
【０１６７】
ここで、第２分流路３６０の流出開口部３６６は、上述のごとく、上記所定距離３５７に基づき、上記逆流動圧を適正に受ける構成となっている。このため、上記逆流としての分流空気流は、第２分流路３６０内にその流出開口部３６６から上記逆流動圧でもって押し込まれるように上記素子空気流の逆流（以下、逆流素子空気流ともいう）として分流する。そして、当該逆流素子空気流は、下流路３６３、連通流路３６２及び上流路３６１を通り流入開口部３６４から第１分流路３５０の流入開口部３５１内に流入して上記逆流としての分流空気流と合流して吸気管１０内に流出する。
【０１６８】
このような過程において、上記逆流素子空気流が検出素子４００のダイアフラム部４５０の表面に沿い流れると、両発熱抵抗体２１７の各抵抗値が、上記逆流素子空気流の検出素子４００の各発熱抵抗体４３０の位置における流量、換言すれば温度に比例して変化する。このことは、検出素子４００が上記逆流素子空気流の流量（以下、逆流素子空気流量ともいう）を検出することを意味する。
【０１６９】
このような検出に伴い、副ブリッジ回路２２０の両出力端子の間に電位差が生ずると、この電位差が差動増幅器２３４により差動増幅されて差動増幅電圧として発生される。当該差動増幅電圧は上記逆流素子空気流量の瞬時流量を表すことから、この差動増幅電圧でもって上記主逆流空気流の瞬時流量が各気筒の運転に同期して精度よく求められる。
【０１７０】
ここで、上述のごとく、上記逆流素子空気流量は、上記所定距離３５７との関連で、順流素子空気流の流量（以下、順流素子空気流量ともいう）に等しい。従って、素子空気流の脈動流量特性は、順流領域及び逆流領域のいずれにおいても、脈動周波数の変動とはかかわりなく、定常流量特性とほぼ一致する。
【０１７１】
よって、上記逆流素子流量は、瞬時流量として、脈動周波数の変動とはかかわりなく、精度よく検出され得る。その結果、上記主逆流空気流の瞬時流量も精度よく求められ得る。
【０１７２】
また、上述のごとく、支持壁３７５は、その両面にて、連通流路３６２に流入する素子空気流を分割するように当該連通流路３６２内に設けられている。しかも、上述のごとく、支持壁３７５は、その傾斜表面部３７６にて、連通流路３６２内における素子空気流の流れ方向に対しこの流れ方向とは逆方向を臨むように傾斜している。
【０１７３】
従って、このように構成することで、連通流路３６２の断面のうち素子空気流の流速分布の変化が大きく応答性の良好な部位に検出素子４００を配置することが可能となる。その結果、素子空気流が脈動状態にある場合における流量の検出が高精度に行える。
【０１７４】
また、上述のように主逆流空気流が上記逆流動圧でもって第２分流路３６０内に押し込まれるように逆流素子空気流として分流する。従って、当該主逆流空気流に異物粒子が含まれていると、この異物粒子が、上記逆流動圧のもと逆流素子空気流と共に第２分流路３６０に流入する。
【０１７５】
しかし、上述のごとく、検出素子４００が、支持壁３７５の上記下端面側からみて、平行表面部３７７に隠れて位置している。従って、第２分流路３６０内に流入した異物粒子は、支持壁３７５の上記下端面に当たった後上流路３６１側に向けて流れる。
【０１７６】
ここで、上述のごとく、支持壁３７５において、傾斜表面部３７６が平行表面部３７７に対しケーシング３１０の蓋壁３２０側へ上記所定角度αだけ傾斜しているため、上述のように流れる異物粒子は、検出素子４００のダイアフラム部４５０に接触することなく、平行表面部３７７の面方向に沿い流れる。その結果、上述のように主逆流空気流中の異物粒子が第２分流路３６０内にその流出開口部３６６から流入しても、当該異物粒子が、検出素子４００のダイアフラム部４５０に損傷を与えることがない。
（第２実施形態）
図１５は、本発明の第２実施形態の要部を示している。この第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べた検出素子４００が、その検出部に相当するダイアフラム部４５０にて、第２分流路３６０の連通流路３６２の当該第２分流路３６０の分岐方向に沿う断面の中央よりも第１分流路３５０側にずれて位置している。具体的には、ダイアフラム部４５０の中心が、連通流路３６２の第２分流路３６０の分岐方向に沿う断面の当該分岐方向の中心線（図１５にて符号１３参照）よりも第１分流路３５０側にずれて位置している。なお、本第２実施形態では、支持壁３７５の凹所３７９は、上述したダイアフラム部４５０の位置ずれにあわせて、支持壁３７５の傾斜表面部３７６（図７参照）に形成されている。
【０１７７】
また、本第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べた突状中央壁３７０は、その図１５の図示左端面（以下、左端面１４という）にて、第２分流路３６０内にその流入開口部３６４から流入する素子空気流を左端面１４に沿いこの左端面から離れることなく下流路３６３側へ流動させるように滑らかな曲面として形成されている。ここで、中央壁３７０の左端面１４は、第２分流路３６０の連通流路３６２の内面のうち第１分流路３５０側の内面部位に相当する。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【０１７８】
このように構成した本第２実施形態においては、上述のごとく、検出素子４００は、そのダイアフラム部４５０にて、連通流路３６２の第２分流路３６０の分岐方向に沿う断面の中央よりも第１分流路３５０側にずれて位置するように支持壁３７５の凹所３７９内に設けられている。
【０１７９】
従って、検出素子４００を損傷させる可能性のある異物粒子が素子空気流と共に第２分流路３６０内においてその流入開口部３６４から連通流路３６２に流動するとしても、当該連通流路３６２が第１分流路３５０に並行に位置することで流れ変更部位としての役割を果たすことから、異物粒子には遠心力が作用する。
【０１８０】
このため、当該異物粒子は、連通流路３６２の第２分流路３６０の分岐方向に沿う断面のうちその中央よりも第１分流路３５０から遠い断面部位を流動する。これに対し、検出素子４００は、上述のように、連通流路３６２の第２分流路３６０の分岐方向に沿う断面の中央よりも第１分流路３５０側にずれて位置する。
【０１８１】
従って、当該異物粒子は、検出素子４００に衝突することなく、連通流路３６２を通り第２分流路３６０の流出開口部３６６から第１分流路３５０内に排出され得る。
【０１８２】
また、上述のごとく、連通流路３６２の内面のうち第１分流路３５０側の内面部位（中央壁３７０の左端面１４）は、素子空気流を当該内面部位に沿いこの内面部位から離れることなく流動させるように滑らかな曲面として形成されている。
【０１８３】
従って、素子空気流は第２分流路３６０内においてその連通流路３６２の第１分流路３５０側内面部位に沿いこれから離れることなく流動することとなる。これにより、検出素子４００を損傷させる可能性のある異物粒子が素子空気流と共に第２分流路３６０内においてその流入開口部３６４から連通流路３６２に流動するとしても、当該異物粒子は、その遠心力によって、より一層確実に、連通流路３６２の断面のうちその中央よりも第１分流路３５０から遠い断面部位を流動することとなる。その結果、当該異物粒子による検出素子４００の損傷防止がより一層確実に達成され得る。
【０１８４】
なお、本第２実施形態においては、ダイアフラム部４５０の中心が、上述とは異なり、第２分流路３６０の分岐方向に沿う断面の当該分岐方向の中心線１３に一致していてもよい。これによっても、上述と同様の作用効果が達成され得る。
（第３実施形態）
図１６は、本発明に係る流量検出装置の第３実施形態の要部を示している。この第３実施形態では、上記第１実施形態にて述べた流量センサ１００において、図１６にて示すごとく、第３分流路３８０を付加的に採用するとともに、支持壁３７５及び検出素子４００の配設位置を変更した構成となっている。
【０１８５】
第３分流路３８０は、コ字状隔壁３９０を介し第２分流路３６０を基部３３０側から包囲するようにケーシング３１０内に形成されている。この第３分流路３８０は、上流路３８１、連通流路３８２及び下流路３８３でもって、図１６にて示すごとく、Ｕ字状に構成されている。ここで、上流路３８１は、その流入開口部３８４にて、第２分流路３６０の上流路３６１の軸方向中間部位から分岐するように形成されている。また、下流路３８３は、その流出開口部３８５にて、第２分流路３６０の下流路３６３の軸方向中間部位内に開口している。
【０１８６】
なお、隔壁３９０は、中央壁３７０の基部３３０側部位を基部３３０側からコ字状に包囲するように、ケーシング３１０の底壁から突出形成されて、第３分流路３８０を、第２分流路３６０のうち流入開口部３８４と流出開口部３８５との間の流路部位から隔離する。
【０１８７】
上記第１実施形態にて述べた支持壁３７５は、本第３実施形態では、第３分流路３８０の連通流路３８２の軸方向中間部位に配設されており、この支持壁３７５は、隔壁３９０のうち中央壁３７０の図１６にて図示左端部に対する対応部位の高さ方向中央部からケーシング３１０の底壁に平行に突設されている。これに伴い、検出素子４００は、連通流路３８２の軸方向中間部位に位置するように、上述のように突設した支持壁３７５の傾斜表面部３７６の凹所内に上記第１実施形態と同様に嵌着されている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１８８】
このように構成した本第３実施形態において、上記第１実施形態と同様に素子空気流が第２分流路３６０の上流路３６１内にその流入開口部３６４から流入すると、この流入素子空気流は第３分流路３８０の上流路３８１内にその流入開口部３８４から分流する。
【０１８９】
また、上記第１実施形態と同様に素子空気流が第２分流路３６０の下流路３６３内にその流出開口部３６６から流入すると、この流入素子空気流は第３分流路３８０の下流路３８３内にその流出開口部３８５から分流する。
【０１９０】
上述のようにそれぞれ分流した素子空気流（分流素子空気流ともいう）は、第３分流路３８０の連通流路３８２を通り流れる。これに伴い、分流素子空気流が順流或いは逆流であっても、また、脈動流であっても、当該分流素子空気流の流量が検出素子４００により上記第１実施形態と同様に精度よく検出される。
【０１９１】
その結果、吸気管１０内の主空気流が、順流或いは逆流であっても、また、脈動流であっても、当該主空気流の流量が、検出素子４００の検出出力に基づく電気回路２００の差動増幅器２３４の出力でもって、上記第１実施形態と同様に精度よく求められる。その他の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。
（第４実施形態）
図１７及び図１８は、本発明の第４実施形態の要部を示している。この第４実施形態では、上記第１実施形態にて述べたセンサ基体３００のケーシング３１０の内部が、図１７及び図１８にて示すごとく、変更された構成となっている。
【０１９２】
本第４実施形態では、上記第１実施形態にて述べた第２分流路３６０において、上流路３６１の流入開口部３６４が、上記第１実施形態（図３参照）とは異なり、図１７にて示すごとく、流入開口面３６５から図示上方へ下に凸な断面湾曲形状にて延在するように変更されている。ここで、流入開口部３６４の下に凸な断面湾曲形状の上方への延在方向は、第１分流路３５０の軸から図１７にて図示左側上方へ１１５度の方向となっている。
【０１９３】
これにより、第１分流路３５０の流入開口部３５１内への流入分流空気流が、より一層、第２分流路３６０の断面湾曲形状の流入開口部３６４内に入り込みにくくなる。
【０１９４】
これに伴い、本第４実施形態では、上記第１実施形態にて述べた中央壁３７０の上流側面３７２が、上記第１実施形態（図３参照）とは異なり、図１７にて示すごとく、上流路３６１の断面湾曲形状の流入開口部３６４の湾曲状下面まで延在するように変更されている。
【０１９５】
また、本第４実施形態では、上記第１実施形態（図３参照）とは異なり、図１７にて示すごとく、上述のような上流側面３７２の延在に伴い、中央壁３７０の右側部３７１の厚さが、上流側面３７２と下流側面３７３との間にて薄くなるとともに、当該右側部３７１の右端面３７４の図１７にて図示上下方向幅が狭くなっている。従って、本第４実施形態では、上記第１実施形態にて述べた絞り流路３５３において、上記第１実施形態とは異なり、傾斜状絞り部３５５の絞り角度が大きくなるとともに直線状絞り部３５６の軸長が短くなる。ここで、傾斜状絞り部３５５の絞り角度は６５度に変更されている。
【０１９６】
また、本第４実施形態では、上記第１実施形態にて述べた第２分流路３６０において、下流流路３６３が、全体的に、上記第１実施形態（図３参照）とは異なり、図１７にて示すごとく、流出開口部３６６から図示左側上方へ傾斜して延在するように変更されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【０１９７】
このように構成した本第４実施形態においては、上記第１実施形態にて述べたように、流入開口部３６４は、流入開口面３６５にて、第１分流路３５０の流入開口部３５１内への流入分流空気流の動圧を受けにくい構成となっている。しかも、上述のごとく、上流路３６１の流入開口部３６４が、図１７にて示すごとく、流入開口面３６５から図示上方へ下に凸な断面湾曲形状にて延在している。
【０１９８】
従って、第１分流路３５０の流入開口部３５１内への流入分流空気流に含まれる異物粒子は、上記第１実施形態よりもより一層、上流開口部３６４から上流路３６１内には入りにくい。その他の作用効果は上記第１実施形態と実質的に同様である。
【０１９９】
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のように種々の変形例が挙げられる。
（１）上記第１実施形態にて、第２分流路３６０の流入開口面３６５の中心軸が吸気管１０の軸に対し９０度をなしている構成において当該９０度に限ることなく鈍角（例えば、１１５度）であってもよい。
（２）上記第１実施形態において、上記絞り角は、４５度に限ることなく、７０度以下であってもよい。
（３）中央壁３７０の下流側面３７３が当該中央壁３７０の右端面３７４に対しなす傾斜角は、６０度に限ることなく、９０度未満であってもよい。
（４）二輪自動車や産業用内燃機関の燃焼制御用質量流量センサ、産業用空調システムやコンプレッサ圧縮空気供給システム用質量流量センサ、家庭用ガスコンロの空燃比制御用流量センサ或いは各種工業用ガスの流量センサに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２００】
【図１】本発明に係る流量検出装置の第１実施形態における流量センサの部分破断斜視図である。
【図２】上記第１実施形態における電気回路の詳細図である。
【図３】図４にて３−３線に沿う要部拡大断面図である。
【図４】図３において吸気管の図示上側から流量センサを見た図である。
【図５】図３において吸気管の図示下側から流量センサを見た図である。
【図６】図１において、センサ基体の流入開口部側壁部を削除した状態を示す斜視図である。
【図７】図１にて７−７線に沿う断面図である。
【図８】図１の検出素子の拡大断面図である。
【図９】図１の検出素子の拡大部分破断平面図である。
【図１０】上記第１実施形態において吸気管内の主空気流量と第２分流路内の素子空気流量との間の関係を、素子空気流を定常流及び脈動流として示すグラフである。
【図１１】図１０において、脈動流として素子空気流の主空気流量と素子空気流量との関係を、定常流としての素子空気流の主空気流量と素子空気流量との関係にほぼ等しくするようにした状態を示すグラフである。
【図１２】上記第１実施形態において脈動流としての素子空気流量が脈動周波数の変動に応じて変動する状態を示すグラフである。
【図１３】上記第１実施形態において、第２分流路内への流出開口部からの素子空気流の流入量が第２分流路内への流入開口部からの素子空気流の流入量と異なる場合に、主空気流量と素子空気流量との間の関係が素子空気流の脈動周波数の変動に応じて変化することを示すグラフである。
【図１４】図１３において、第２分流路内への流出開口部からの素子空気流の流入量が第２分流路内への流入開口部からの素子空気流の流入量とほぼ等しい場合において、主空気流量と素子空気流量との間の関係が素子空気流の脈動周波数の変動とはかかわりなく、同軸的になることを示すグラフである。
【図１５】本発明の第２実施形態の要部を示す部分拡大断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図１７】図１８において、１７−１７線に沿う拡大断面図である。
【図１８】本発明の第４実施形態において吸気管の図示下側から流量センサを見た状態を示す図である。
【符号の説明】
【０２０１】
１０…吸気管、３００…センサ基体、３５０…第１分流路、
３５１、３６４、３８４…流入開口部、３５２、３６６、３８５…流出開口部、
３５５…傾斜状絞り部、３６０…第２分流路、３６２…連通流路、３６５…開口面、
３７２…上流側面、３７５…支持壁、３７６…傾斜表面部、３７７…平行表面部、
３７８…裏面、３７９…凹所、３８０…第３分流路、４００…検出素子、
４５０…ダイアフラム部。
【図１】
2006047272.tif 000003
【図２】
2006047272.tif 000004
【図３】
2006047272.tif 000005
【図４】
2006047272.tif 000006
【図５】
2006047272.tif 000007
【図６】
2006047272.tif 000008
【図７】
2006047272.tif 000009
【図８】
2006047272.tif 000010
【図９】
2006047272.tif 000011
【図１０】
2006047272.tif 000012
【図１１】
2006047272.tif 000013
【図１２】
2006047272.tif 000014
【図１３】
2006047272.tif 000015
【図１４】
2006047272.tif 000016
【図１５】
2006047272.tif 000017
【図１６】
2006047272.tif 000018
【図１７】
2006047272.tif 000019
【図１８】
2006047272.tif 000020